К примеру, если необходимо определить, какой автомат на сколько ампер требуется для мощности 15 кВт при использовании трехфазного тока, следует обратиться к таблице и найти ближайшее значение, превышающее 15 кВт. Таковым является значение 16,5 кВт, которое соответствует автомату на 25 ампер.
Однофазный автомат С16
Вместо пробок и пакетников производители электроприборов предлагают разные варианты модульных устройств, которые можно установить на DIN-рейку. Среди множества предложений автомат на 16 А пользуется большим спросом. В чем же заключается его популярность и что стоит учитывать при выборе и установке этого прибора?
В данный автомат встроены два типа расцепителей. Первый — тепловой, который отвечает на нагревание кабеля. Он может давать ложные срабатывания в жаркую погоду. В зависимости от уровня перегрузки на автоматическое отключение время реагирования следующее (в амперах):
- 18,08 А — отключение через час;
- 23,2 А — отключение в течение нескольких минут;
- 40,8 А — отключение в течение 60 секунд.
Второй — электромагнитный расцепитель, предназначен для отключения автомата при критических значениях тока во время короткого замыкания. Погрешность у бытовых приборов может составлять плюс-минус 33%. Реакция на различные значения тока следующая (в амперах):
- 80 А — отключение более чем через 0,1 секунды;
- 160 А — отключение менее чем через 0,1 секунды;
- 4500 А — устройство может остаться работоспособным после отключения;
- 6000 А — устройство выходит из строя, с риском, что оно не сработает из-за расплавленных контактов.
Пропускная способность устройства как однофазного, так и многополюсного равняется 16 А, что в итоге соответствует мощности от 3520 до 3680 Ватт (при напряжении сети 220-230 Вольт). При силе тока, равной или более низкой, автомат не отключится при температуре окружающей среды до 30 градусов Цельсия.
Корпус автомата не обладает защитой от прямого попадания воды, поэтому его рекомендуется устанавливать в обогреваемых и проветриваемых помещениях или в герметичных щитках. Задняя сторона корпуса выполнена с пазом для установки на DIN-рейку шириной 35 мм.
Маркировка
Для непрофессионала основное внимание обращается на название бренда и ампераж, которые производитель наносит на корпус с использованием лазерной техники или несмываемой краски. В то время как для специалистов важны все характеристики. В зависимости от модели автоматов количество описываемых характеристик может варьироваться.
Маркировка на лицевой стороне автомата включает следующие элементы:
- ABB, IEK, Legrand — логотипы производителей.
- S, SH, Acti, Easy, BM, TX — серии модульных изделий, куда за буквами могут следовать различные цифры.
- 6, 10, 16 и более — максимальные значения тока, при которых не происходит размыкание цепи. Однако важно помнить, что данный показатель актуален при температуре +30 градусов по Цельсию. При срабатывании устройства на перегрузку, уровень составляет 13-55%. Если температура будет ниже, автомат отключится при меньшей нагрузке, а в жару — наоборот.
- 230V, 400V — напряжение сети (однофазное или трехфазное), при котором устройство можно применять.
- 4500, 6000 или 10000 — предел (коммутационная способность), при котором автомат отключается в случае короткого замыкания, не выходя из строя. Если произойдет КЗ с превышающим значением, магнитный расцепитель не справится, и аппарат перегорит. Этот показатель помещается в прямоугольник.
Интересно! Установка двухзонного счетчика
- 1, 2 или 3 рядом с КЗ — это показатель скорости гашения электрической дуги (от 10 мс, от 6 мс и от 2,5 мс соответственно). При коротком замыкании провода нагреваются, что сказывается на изоляции. Чем быстрее сработает автомат, тем лучше сохранится проводка и само устройство. Первый класс часто не указывается.
- В, С, D, К, Z перед амперажем — это время автоматического отключения устройства при коротком замыкании или перегрузке. В быту чаще используются устройства типа С; А, реже B и D. Например, С16 отключится при 80-160А, тогда как В16 сработает при 46-80А, то есть второй сработает позже — разница в долях секунды.
- Волна или прямая линия — обозначают возможность использования в сетях переменного или постоянного напряжения. Эти символы располагаются рядом с номинальным напряжением.
- 50/60 Гц — частота сетевых колебаний. Данный показатель не всегда указывают, так как в основном бытовая техника работает в одном и том же режиме.
- Схема подключения. 1, 3, 5 — верхние (питающие) контакты, 2, 4, 6 — нижние (нагружаемые) контакты. N — полюс для подключения нулевой жилы.
На боковой стороне прибора указано:
- ГОСТ или IEC/EN — соответствие стандартам (российским или международным).
- U — рабочее напряжение.
- Icn — максимальное значение отключающей способности.
- I — предел электромагнитного отключения.
- Uimp — импульсное удерживаемое напряжение.
- Ui — напряжение изоляции.
- Deg — степень загрязнения, определяемая от конденсации влаги.
- Cat — категория применения относительно селективности.
- Штрих-код или QR-код — информация о продукте, которую можно получить при сканировании специальным устройством на торговой площадке.
Кроме того, производитель указывает момент затяжки, количество полюсов, тип расцепителя. Для дифференциальных автоматов предусмотрена дополнительная маркировка.
Скачать
Тем, кто интересуется этой темой более глубоко, предлагаю ознакомиться с ГОСТ, который подробно описывает все характеристики и терминологию, связанную с автоматическими выключателями.
В данный момент ГОСТ Р 50345-99 (МЭК 60898-95) (Аппаратура малогабаритная электрическая. Автоматические выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения) не действителен, его заменил ГОСТ Р 50345-2010 (МЭК 60898-1:2003) (Аппаратура малогабаритная электрическая. Автоматические выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения. Часть 1. Автоматические выключатели для переменного тока). Его и предоставляю для скачивания:
• ГОСТ Р 50345-2010 / ГОСТ Р 50345-2010 (МЭК 60898-1:2003) Аппаратура малогабаритная электрическая. Автоматические выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения. Часть 1. Автоматические выключатели для переменного тока. Настоящий стандарт распространяется на воздушные автоматические выключатели (далее — выключатели) для переменного тока, работающие при частоте 50 или 60 Гц на номинальное напряжение (между фазами) не более 440 В, номинальный ток не более 125 А и номинальная отключающая способность не более 25000 А, pdf, 1.89 MB, скачан: 724 раза.
• Харечко В.Н., Харечко Ю.В. Автоматические выключатели модульного исполнения / Харечко В.Н., Харечко Ю.В. Автоматические выключатели модульного исполнения: Справочное пособие. В данном пособии изложены требования ГОСТ Р 50345-99 (МЭК 60898-95) к автоматическим выключателям бытового назначения, предназначенным для защиты от сверхтока, рассмотрены их конструкции, классификации и характеристики. Обсуждаются ошибки, которые были частично исправлены в новой версии ГОСТ Р 50345-2010, pdf, 7.17 MB, скачан: 614 раз.
Общие характеристики автоматического выключателя С16 и маркировка
Автомат 16А, независимо от числа рабочих полюсов, определяется несколькими общими характеристиками. Чтобы узнать, какими показателями обладает прибор, можно обратиться к его маркировке. Обозначения на корпусе изделия наносятся в следующем порядке:
- номинальный ток;
- времятоковые ограничения, в рамках которых срабатывает механизм;
- номинальная способность к отключению;
- класс токоограничения модели.
По указанным данным можно определить мощность в кВт автомата С16, его производительность, скорость срабатывания и другие параметры.
Номинальный ток
Понять условное значение пропускающего тока автомата 16А можно по его названию — 16 Ампер. Это значит, что автомат будет функционировать без сбоев, пока сила проходящего тока не превысит 16А.
Тем не менее, важным критерием является температура окружающей среды. Для нормальной работы она не должна превышать 30° по Цельсию. В противном случае автомат может отключиться при более низком токе. Если воздух холодный, то номинальное значение, наоборот, увеличится.
Коммутационная или отключающая способность
Эта характеристика позволяет понять, при каком значении короткого замыкания сработает автоматический выключатель на 16А, который может быть как однополюсным, так и многополюсным. При срабатывании устройство должно оставаться работоспособным — после переключения в исходное состояние, его можно использовать снова. Допустимые значения тока указаны в рамке прямоугольного типа на корпусе механизма. В серийных моделях эти значения могут быть отмечены отдельно, без рамки.
Обозначение коммутационной способности состоит из нескольких цифр и буквы A. Для бытовых нужд подходят устройства классов 4500 или 6000 А, в то время как для производственных применяются более мощные. Чем выше значение, тем выше цена изделия и его надежность.
Класс токоограничения
Эта характеристика дифференциального автомата 16А показывает, за какое время происходит полное гашение электрической дуги. Существуют три класса токоограничения автоматических выключателей. Третий класс подразумевает, что дуга гасится за 3-5 миллисекунд. Во втором классе это время составляет 5-10 миллисекунд, а на первый класс ограничения отсутствуют, и гашение происходит за 10 миллисекунд и более.
Обозначение этого класса можно найти на корпусе — рамка в форме квадрата с цифрой 2 или 3 внутри. Обычно оно располагается под маркировкой коммутационной способности или рядом (это зависит от модели). Если нет никаких обозначений, то автомат 16А относится к первому классу токоограничения.
Времятоковые характеристики
У каждого автомата на 16А имеются два различных расцепителя — тепловой (металлическая пластина) и электромагнитный (реле предельного токового значения). Эти элементы обеспечивают разрыв электрической цепи. Первый используется для случаев, когда наблюдается превышение нагрузки в электросети, а второй — для защиты от коротких замыканий. Если происходит обратное, значит, автоматический выключатель С16 подобран некорректно, и требуется перерасчет мощности электрической сети и возможностей аппарата для предотвращения аварийных ситуаций.
Времятоковые характеристики представляют собой соотношение силы тока и времени, в течение которого происходит автоматическое отключение и разъединение цепи. Эта характеристика обозначается буквой С (в данном случае перед цифрой 16).
Общие характеристики автоматического выключателя С16 и маркировка
Автомат 16А, независимо от состава рабочих полюсов, характеризуется несколькими общими параметрами. Проверить его характеристики можно по маркировке на корпусе, где обозначения наносятся в следующем порядке:
- номинальный ток;
- времятоковые ограничения, в рамках которых срабатывает механизм;
- номинальная отключающая способность;
- класс токоограничения модели.
На основании указанных данных определяется мощность в киловаттах автомата С16, его производительность, скорость срабатывания и другие характеристики.
Номинальный ток
Условное значение пропускающего тока автомата 16А можно определить, отталкиваясь от его названия — 16 ампер. Это означает, что устройство будет беспрепятственно функционировать до тех пор, пока сила тока не превысит 16А.
Также немаловажным критерием является температура окружающей среды. Для корректной работы она не должна превышать 30° по Цельсию. В противном случае автомат может отключиться при меньшем значении. Если же воздух будет холодным, номинальное значение может увеличиться.
Коммутационная или отключающая способность
Эта характеристика помогает определить, при каком значении короткого замыкания сработает автоматический выключатель на 16А, как в однополюсном исполнении, так и в многополюсном варианте. При сплошном отключении устройства оно должно оставаться работоспособным — при переключении в начальное состояние, автомат можно использовать снова. Допустимые значения тока отмечены в прямоугольной рамке на корпусе, однако на серийных моделях они могут быть указаны отдельно.
Обозначение состоит из нескольких цифр и буквы A. Для бытовых нужд подойдут аппараты классов 4500 или 6000 А. Для производственных нужд могут использоваться более мощные. Чем выше значение, тем выше стоимость и надежность устройства.
Класс токоограничения
Эта характеристика дифференциального автомата 16А указывает на продолжительность времени, за которое происходит полное гашение электрической дуги. Существуют три класса токоограничения для автоматических выключателей. Третий класс указывает, что дуга гасится за 3-5 миллисекунд, тогда как у второго класса данный процесс занимает 5-10 миллисекунд. На первом классе нет установленных ограничений, и гашение может занимать 10 миллисекунд и больше.
Обозначение этого класса размещается на корпусе — рамка в виде квадрата с цифрой 2 или 3 внутри. Обычно она находится под маркировкой коммутационной способности механизма или рядом с ней (в зависимости от модели). Если отсутствуют какие-либо отметки, значит автомат 16А относится к первому классу токоограничения.
Времятоковые характеристики
Каждый автомат на 16А имеет два разных расцепителя — тепловую пластину и реле предельного токового значения. С их помощью происходит разрыв электрической цепи. Первый предназначен для защиты от превышения нагрузки в электросети, а второй — для предотвращения коротких замыканий. Если questo происходит в обратном порядке, значит автоматический выключатель С16 подобран неправильно. Необходимо провести перерасчет мощности сети и возможностей устройства, чтобы избежать аварийных ситуаций.
Маркировка
Обычные пользователи обращают внимание только на бренд и ампераж, указанные производителем на корпусе с применением лазерной технологии или несмываемой краски. Для профессионалов важны все элементы маркировки, так как число характеристик может различаться в зависимости от типа автомата.
Разберем, что обозначают цифры и буквы на лицевой стороне:
- ABB, IEK, Legrand — логотипы производителей.
- S, SH, Acti, Easy, BM, TX — обозначения линейной серии модульного изделия. Цифры могут следовать за буквой.
- 6, 10, 16 и более — максимальное значение тока, при котором не происходит размыкание цепи. Этот показатель актуален при температуре +30 градусов по Цельсию. Срабатывание устройства может произойти при перегрузке, равной 13-55%. Если температура ниже 30°C, автомат отключится при большей нагрузке, а в жару — наоборот.
- 230V, 400V — номинальное напряжение сети (однофазное или трехфазное), при котором устройство можно применять.
- 4500, 6000 или 10000 — пределы (коммутационная способность), при которых автомат отключается в случае короткого замыкания и не выходит из строя. Если КЗ превышает допустимое значение, магнитный расцепитель не сможет защитить устройство, и оно может перегореть. Данный параметр помещается в прямоугольник.
Вам также может быть интересно знать о принципах работы реле тока и различных типах устройств.
Пределы для КЗ:
- 1, 2 или 3 рядом с КЗ — это индикаторы скорости гашения электрической дуги (от 10 мс, от 6 мс и от 2,5 мс соответственно). При коротком замыкании жилы нагреваются, что негативно сказывается на изоляции. Чем быстрее срабатывает автомат, тем лучше защищена проводка и само устройство. Первый класс, как правило, не указывается.
- В, С, D, K, Z перед амперажем — время автоматического отключения устройства в случае короткого замыкания или перегрузки в сети. Обычные бытовые приборы чаще всего используют изделия с характеристикой типа С, реже – В и D. Например, С16 отключается при 80-160А, тогда как В16 при 46-80А, что означает, что последний сработает позже — разница составляет доли секунды.
- Волна или прямая линия — эти символы показывают возможность использования в сетях переменного или постоянного напряжения. Они располагаются рядом с номинальным напряжением.
Обозначение напряжения:
- 50/60 Гц — это частота колебаний в сети. Этот параметр иногда не указывается, так как большинство бытовых приборов работает в одном режиме.
- Схема подключения: 1, 3, 5 — верхний (питающий) контакт; 2, 4, 6 — нижний (нагружаемый) контакт. N — полюс для подключения нулевой жилы.
На боковой плоскости устройства размещено:
- ГОСТ или IEC/EN — обозначение соответствия стандартам (российским или международным).
- U — рабочее напряжение.
- Icn — максимальное значение отключающей способности.
- I — предел электромагнитного отключения.
- Uimp — импульсное удерживаемое напряжение.
- Ui — напряжение изоляции.
- Deg — степень загрязнения, зависящая от конденсации влаги.
- Cat — категория применения с учетом селективности.
- Штрих-код или QR-код — информация о продукте, получаемая при сканировании специальным устройством в магазине.
Характеристики выключателей и их группы
Для автоматического выключателя важны несколько характеристик, по которым выбирается устройство под определенные нагрузки. Одна из таких характеристик — это показатели срабатывания автоматических выключателей.
На графике №1 видно различие времени токовых характеристик трех основных групп автоматов.
Кривая характеристик показывает, как время срабатывания автомата меняется в зависимости от отношения тока, проходящего через контакты автомата, к его номинальному значению. Линия этой зависимости отображается графически. Например, автоматы одного номинала, но с разными характеристиками кривых срабатывания, имеют разное время отключения. На графике №1 также отмечены прямоугольниками зоны действия термозащиты и электромагнитной защиты автоматов.
Какой должен быть кабель?
В настоящее время наиболее распространенная форма подключения электричества к квартирам или загородным домам — однофазная сеть. Исходя из этого, подбирается двух- или трехжильная проводка. Диаметр поперечного сечения жил кабеля должен быть подходящим для клемм автоматов С16. Максимальное допускаемое сечение в данной ситуации составляет 25 мм². Однако выбор должен также учитывать, из какого металла изготовлены токоведущие жилы: медь или алюминий.
Характеристика | Алюминиевая проводка | Медная проводка |
Минимальное поперечное сечение, мм² | 2,5 | 0,4 |
Проводимость тока, кВт | Не более 3 при минимальных сечениях кабеля | Превышает примерно в 1,6 раз |
Срок эксплуатации, лет | 15-20 | 40-50 |
Особенности эксплуатации | Легко переламывается при многократных перегибах в одном месте | При равном сечении жил этот металл в 2-3 раза хрупче, однако благодаря более высоким пластическим характеристикам он легко прокладывается даже в сложных условиях. Не ломается даже при длительной эксплуатации. |
Удобство эксплуатации | Для подключения розетки современным потребителям потребуется сечение не менее 4 мм². В связи с этим подключения к автоматам С16 будет невозможно. | При подключении розетки современным потребителям понадобится сечение 2,0-2,5 мм². Соответственно, проблем с монтажом не возникнет. |
Степень окисления | Недостаточно изолированные жилы быстро окисляются. Самовосстанавливающийся слой не может полностью защитить металл от воздействия двух. Для избежания снижения допустимой нагрузки применяется специальная кварце-вазелиновая паста. | Медные проводники демонстрируют добрые токопроводящие свойства, но при окислении этот параметр понижается, хотя и не так быстро, как у алюминия. |
Примечание! Хотя медная проводка стоит в 2,5–3,5 раза дороже алюминиевой, она более популярна. Выбор сечения провода должен учитывать и способ прокладки, и характеристики автоматического выключателя.
Сравнительная характеристика медного и алюминиевого кабеля для бытовой проводки. Источник uk-parkovaya.ru
Как уже упоминалось, для электромеханического устройства на 16 ампер сечение жилы не должно превышать 25 мм². Согласно показателю предельного напряжения, он равен 21 А при условии штробления и прокладке в штукатурке. В открытом виде (при непосредственном взаимодействии с окружающей средой) значение может возрастать до 30 А.
Важно! Подключенный к указанному предельному напряжению провод, сечением 1,5 квадрата, перегорит не позже, чем через 1 час после включения.
Таблица автоматов по мощности и силе тока. Источник santehmarka.ru
Таким образом, токопроводимость и вероятность совместимости с однофазными или многополюсными автоматами 16 Ампер во многом зависят от количества жил, способа монтажа и условий эксплуатации.
Автомат на 16 ампер может пропустить ток до 23,2 А в течение 1 часа. В случае неблагоприятных условий такое значение приблизится к критическим для медных проводников с сечением 25 квадратов. Если краткосрочные нагрузки будут носить временный характер, проводка сможет их выдержать, однако частые и длительные нагрузки могут привести к преждевременному повреждению с серьезными последствиями.
Какие нагрузки может выдержать при кратковременных перегрузках или непродолжительном включении, и за какое время отключится?
Рассмотрим работу автомата типа С, наиболее подходящего для защиты бытовой проводки и, следовательно, самого распространенного. На графике, представленном ниже, его временные характеристики (ВТХ) выделяются зеленым и синим цветами.
Прежде всего, необходимо напомнить, что любой автомат имеет два узла защиты от перегрузки — тепловой и электромагнитный расцепители. Тепловой расцепитель состоит из биметаллической пластины, через которую проходит ток нагрузки. Параметры этой пластины позволяют ей нагреваться пропорционально величине тока. Как только температура достигает определенного уровня, пластина изгибается и инициирует отключение автомата. Основное очевидное свойство такого расцепителя — инерционность, его малое быстродействие.
Электромагнитный расцепитель срабатывает значительно быстрее, поскольку он является электромагнитом, через обмотку которого проходит ток нагрузки. Как только ток достигает определенной величины, электромагнит приводит в действие якорь, который активирует механизм отключения автомата. Оба расцепителя работают в паре, причем за малые токи перегрузки отвечает тепловой расцепитель, а за критические, включая короткие замыкания, — электромагнитный. Теперь вернемся к графику. Зеленая линия демонстрирует временные характеристики теплового расцепителя.
Ток, при котором 16А автомат точно сработает, равен 1.45 его номинала (23 А или 5.3 кВт). Это следует из ГОСТа:
- 3.5.16 Условный ток расцепления It. Установленное значение тока, которое вызывает срабатывание автоматического выключателя в течение заданного (условного) времени.
- 8.6.2.3 Условный ток расцепления (It). Условный ток расцепления выключателя равен 1.45 его номинального тока.
Для шестнадцатимперового автомата это отключение произойдет менее чем через час (по таблице 7 того же ГОСТа). При токе 2.55 номинала (40 А или 9.2 кВт), отключение произойдет в течение 6-50 секунд. При 4 номиналах (64 А или 14.7 кВт) — в течение 0,01-15 секунд.
При дальнейшем увеличении тока на вахту вступает электромагнитный расцепитель. Время его срабатывания значительно сокращается. На графике это представлено синим цветом. При токе 6-14 номиналов (96-224 А или 22-51 кВт) время отключения составляет всего 0,01 секунд. Для нас и для нагрузки это почти мгновенно. С увеличением тока время отключения также снижается, и при коротком замыкании ответ автомата может занять всего несколько миллисекунд.
Зачем это нужно?
Почему производители автоматических выключателей так усложнили процесс и почему при малых токах временные задержки значительно увеличены? Дело в том, что некоторые электроприборы во время старта потребляют гораздо больший ток, чем при нормальной работе. Например, это касается электродвигателей, трансформаторов и преобразователей.
Важно! Такой стартовый ток называется пусковым и может превышать рабочий в несколько раз. Обычно этот параметр указывается в сопроводительной документации к устройству, однако на шильдике, прикрепленном к корпусу, не указывается.
В данной ситуации инерционность теплового расцепителя оказывается полезной. Пока он решает, что пора отключаться, двигатель успевает раскрутиться, а процессы в трансформаторе или другом оборудовании с высоким индуктивным или емкостным характером стабилизируются, и ток устаканивается. Биметаллический элемент естественным образом остынет, и отключение не произойдет. Если же ток окажется слишком высоким и недопустимым, то электромагнитный расцепитель сработает мгновенно, тем самым защищая оборудование и проводку.
Однако это не единственная причина, по которой важно знать, какую перегрузку и за какое время вытянет автомат, прежде чем сработает. Существует другая причина — мощность проводки. Какое сечение провода необходимо будет выбрать, если ток нагрузки составит, скажем, 10 А? Вы открываете соответствующие документы, подбираете сечение, умножаете на полтора для резерва, прокладываете, устанавливаете и подключаете. Все работает отлично.
Но при первой же небольшой перегрузке проводка может перегореть. Почему такое происходит? Например, если при токе 8 номиналов время срабатывания автомата типа С достигает четырех секунд! Это значит, что при шестнадцатимперовом автомате проводка должна выдерживать ток 128 А в течение целых 4 секунд. При токе 2.5 номинала время может увеличиться до 50 секунд, что достаточно, чтобы нагретая проводка перегорела и могла вызвать пожар. Осознавая эту характеристику автоматических выключателей, учитывая их тип и временные характеристики, можно избежать неприятностей.
Тем, для кого анализ графиков представляет трудности, представим упрощенную таблицу для выбора проводки и нагрузки для автомата С16.